风电并网对电力系统稳定性的影响与控制

本书首先介绍了风力发电的发展现状、存在的问题及风电并网的研究现状；分析了不同类型风电机组,研究了其对电力系统小干扰和暂态稳定性的影响；针对互联系统，深入研究了DFIG风电场并网对互联系统低频振荡特性的影响；设计了附加阻尼控制静止无功补偿器，用于改善含风电互联系统阻尼特性；统一潮流控制器(UnifiedPowerFlowController,UPFC)可以对电力系统电压和潮流实现有效控制,其在增强风电场系统稳定性的同时还能增加系统阻尼，从特征根和动态时域仿真两个角度系统分析了UPFC对含风电电力系统阻尼特性的影响；为了更进一增加风电并网后系统的稳定性，研究了FACTS装置对含风电互联系统低频振荡特性的影响；为了更好的发挥电力系统稳定器的作用，对比研究了四种不同类型电力系统稳定器对系统稳定性能的改善；最后，从代数角度引入广义相位补偿法对PSS参数进行优化，进一步改善风电并网系统阻尼特性。

前言
第1章 绪论
1.1 风力发电的发展概述
1.1.1 国外风力发电的发展概述
1.1.2 国内风力发电的发展概述
1.2 大规模风电并网的若干问题
1.3 风电并网研究现状
1.3.1 风电机组建模和仿真
1.3.2 风电并网对系统稳定性的影响
1.3.3 改善风电并网系统阻尼特性的控制策略
1.3.4 其他风电并网问题
参考文献
第2章 不同类型风电机组对电力系统小干扰和暂态稳定性的影响研究
2.1 引言
2.2 风电机组数学模型
2.2.1 异步风电机组
2.2.2 双馈感应风电机组
2.2.3 永磁直驱风电机组
2.3 电力系统稳定分析方法
2.3.1 小干扰稳定分析
2.3.2 暂态稳定分析
2.4 算例与仿真结果
2.4.1 算例
2.4.2 特征根分析
2.4.3 时域仿真分析
2.4.4 进一步分析
参考文献
第3章 DFIG风电场并网对互联系统低频振荡特性的影响
3.1 引言
3.2 简单互联系统的低频特性
3.3 含风电机组的互联系统
3.3.1 双馈感应风力发电系统模型
3.3.2 含风电机组的互联系统阻尼特性
3.4 算例与仿真结果
3.4.1 算例
3.4.2 风电入网输送距离对阻尼特性的影响
3.4.3 联络线传输功率对区域间振荡模式的影响
3.4.4 风电场出力对互联系统低频特性的影响
3.4.5 进一步分析
参考文献
第4章 附加阻尼控制静止无功补偿器对含风电互联系统阻尼特性的影响
4.1 引言
4.2 DFIG风电场无功功率关系分析
4.3 SVC阻尼控制原理及数学模型
4.3.1 含SVC的互联系统区域模式振荡的能量描述
4.3.2 ADC-SVC模型
4.4 算例与仿真结果
4.4.1 系统模型
4.4.2 ADC-SVC参数
4.4.3 ADC输入信号分析
4.4.4 系统鲁棒性分析
参考文献
第5章 UPFC改善含风电电力系统阻尼特性分析研究
5.1 引言
5.2 UPFC原理及模型
5.2.1 UPFC的工作原理
5.2.2 UPFC的数学模型
5.3 含UPFC的互联电力系统阻尼特性
5.3.1 功率振荡阻尼控制器
5.3.2 系统模型
5.4 仿真分析
5.4.1 UPFC对系统阻尼特性的影响
5.4.2 POD控制器对系统阻尼特性的影响
5.4.3 联络线传输功率对系统阻尼特性的影响
5.4.4 系统鲁棒性仿真分析
参考文献
第6章 FACTS装置对含风电互联系统低频振荡特性的分析
6.1 FACTS装置简介
6.1.1 静止无功补偿器
6.1.2 统一潮流控制器
6.2 FACTS原理及数学模型
6.3 FACTS装置定位与功率振荡阻尼控制器
6.3.1 采用留数指标定位FACTS装置
6.3.2 附加阻尼控制器
6.4 仿真分析
6.4.1 UPFC与SVC对电力系统阻尼特性的影响
6.4.2 含风电电力系统的鲁棒性仿真分析
参考文献
第7章 四种不同类型电力系统稳定器对系统稳定性能的改善
7.1 引言
7.2 系统模型和相关概念
7.2.1 概率特征值
7.2.2 优化问题和求解方法
7.3 四种电力系统稳定器模型
7.3.1 CPSS
7.3.2 SNPSS
7.3.3 APSS
7.3.4 MBPSS
7.4 算例分析
7.4.1 特征值分析
7.4.2 大干扰时域仿真
参考文献
第8章 利用广义相位补偿法优化PSS改善风电并网系统阻尼特性研究
8.1 引言
8.2 PSS改善系统低频振荡特性原理
8.2.1 基于单机无穷大系统的低频振荡机理分析
8.2.2 PSS改善系统阻尼的原理
8.3 广义相位补偿法
8.4 PSS改善风电并网后系统阻尼特性分析
8.4.1 算例系统
8.4.2 风机出力不同时的改善效果
8.4.3 联络线传输功率不同时的阻尼特性
参考文献
附录A 3机9节点系统
附录B 8机24节点系统
附录C 2区域4机系统
彩图